Het volumiek gewicht van grond (γ_nat Volumegewicht van de grondlaag onder de grondwaterstand [kN/m³] of γ_dr Volumegewicht van de grondlaag boven de grondwaterstand [kN/m³][kN/m³]) is het gewicht van grond per volume-eenheid.

Het volumiek gewicht speelt een belangrijke rol in stabiliteits-, piping- en zettingsberekeningen. Het volumiek gewicht is in een stabiliteitsanalyse van belang omdat:

• Het volumiek gewicht van grond bepaalt mede de effectieve spanning ter plaatse van het potentiële glijvlak en is daarom mede bepalend voor de grootte van de te mobiliseren schuifweerstand.
• Bij een stabiliteitsanalyse is het volumiek gewicht van de grond aan de actieve kant van het potentiele glijvlak van belang voor de aandrijvende kracht en aan de passieve kant voor de tegenwerkende kracht.
• Het volumiek gewicht van de slecht doorlatende deklaag aan de binnenzijde van de dijk is bepalend voor het al dan niet opdrukken (opdrijven of opbarsten) van deze deklaag.

Een hoge waarde voor het volumiek gewicht leidt bij zettingsberekeningen tot grotere zettingen. Een lage waarde van het volumiek gewicht leidt bij pipingberekeningen tot een grotere kans op opbarsten. In een pipinganalyse wordt daarom gerekend met een laag-karakteristieke-waarde.

Er wordt onderscheid gemaakt tussen het verzadigde volumegewicht γ_nat Volumegewicht van de grondlaag onder de grondwaterstand [kN/m³] en het onverzadigde volumegewicht γ_dr Volumegewicht van de grondlaag boven de grondwaterstand [kN/m³]. Onder het freatisch vlak wordt de grond geacht volledig met water verzadigd te zijn. Boven het freatisch vlak is de grond niet volledig met water verzadigd, maar deels onverzadigd. Boven het freatisch vlak is daarom in principe het onverzadigde volumegewicht van toepassing. Voor klei wordt er normaliter van uitgegaan dat de grond boven het freatisch vlak nog zoveel water bevat dat het onverzadigde en verzadigde volumegewicht nagenoeg gelijk zijn. Voor zand is het onverzadigde volumegewicht duidelijk lager dan het verzadigde volumegewicht. Voor zand boven het freatisch vlak is het volumegewicht 16 tot 18 kN/m³.

Het volumiek gewicht wordt in een stabiliteitsberekening (D-Stability) gekarakteriseerd met een deterministische waarde of een karakteristieke onder- of bovengrenswaarde. De 5% ondergrens en de 95% bovengrens voor γ_nat Volumegewicht van de grondlaag onder de grondwaterstand [kN/m³] volgen uit een lognormale verdeling die aan de onderzijde is begrensd door het volumegewicht van water (γ_w Volumegewicht van het water [kN/m³] = +10 kN/m³).

Het volumiek gewicht van grondlagen wordt bepaald op ongeroerde grondmonsters uit boringen door het gewicht en het volume van de ongeroerde grondmonsters vast te stellen.

Wanneer lokale informatie (metingen aan monsters uit boringen) beschikbaar is, wordt de per grondlaag gemiddelde waarde gebruikt in de stabiliteitsanalyse, zie [Kruse, 2015].

Wanneer geen lokale metingen beschikbaar zijn, kan eventueel worden teruggevallen op een regionale proevenverzameling van het volumiek gewicht van grondlagen, of de generieke waarden uit onderstaande tabel. Als geen lokale informatie beschikbaar is, moet niet de gemiddelde waarde worden gebruikt, maar worden twee scenario’s onderscheiden in de stabiliteitsanalyse, één met de karakteristieke bovengrens van het volumiek gewicht en één met de karakteristieke ondergrens van het volumiek gewicht. Daarmee wordt recht gedaan aan het feit dat een hoog volumiek gewicht zowel een positief effect (via schuifsterkte en tegenwerkend moment) als een negatief effect (via aandrijvend moment) heeft in een stabiliteitsanalyse. Het rekenen met zowel de karakteristieke bovengrens van het volumiek gewicht als met de karakteristieke ondergrens van het volumiek gewicht wordt door de gangbare software ondersteund.

Tabel Te verwachten waarden van de verzadigde volumieke gewichten γ_nat Volumegewicht van de grondlaag onder de grondwaterstand [kN/m³] van veel voorkomende grondsoorten.

¹⁾ In de volgende SOS-eenheden kan gyttja voorkomen: H_Mp_ko, H_Ml_ko, H_Rr_o&z, H_Rk_vk, H_Vhv_v, H_Vbv_v.